گچ در صنعت قالب گیری

گچ ماده ای با کاربردهای بسیار متنوع است که در صنعت قالب گیری نیز از آن استفاده می شود. ریخته گری قالب گچ، یک فرآیند ریخته گری فلزکاری مشابه ریخته گری شن و ماسه است. با این تفاوت که مواد قالب گیری به جای ماسه، گچ پاریس است.

بیشتر بخوانید: همه چیز در مورد گچ ساختمانی. روش تولید، انواع و کاربردهای گچ.

مانند قالب گیری شن و ماسه، در قالب گیری گچ نیز قالب یک بار مصرف استفاده می شود که تنها برای قالب گیری مواد غیر فلزی کاربرد دارد. از قالب گیری گچ برای ریخته گری های کوچک در حدود 30 گرم تا اندازه های بزرگتر 7-10 کیلوگرم استفاده می شود. به طور کلی، آماده سازی قالب گچی کمتر از یک هفته طول می کشد. با افزایش سرعت تولید، تا 10 واحد بر ساعت با استفاده از قالب گیری، می توان گچ های قالبی مرغوبی به دست آورد.

قطعاتی که به طور معمول با ریخته گری ساخته می شوند، اجزای قفل ها، چرخ دنده ها، شیرآلات، اتصالات، ابزار و زیور آلات هستند.

استفاده از مواد افزودنی در ساخت قالب های گچی

قالب های گچی به طور خالص از گچ پاریس ساخته نمی شوند. این قالب ها دارای افزودنی هایی جهت مقاومت در برابر خشکی یا رطوبت، نفوذ پذیری و قابلیت شکل پذیری هستند. به عنوان مثال:

• تالک یا اکسید منیزیم برای جلوگیری از ترک خوردن و کاهش زمان گیرش به قالب های گچی اضافه می شود.
• مخلوط آهک و سیمان با گچ در حین پخت انبساط می یابد.
• هم چنین الیاف شیشه مقاومت قالب را افزایش می دهد و شن و ماسه می تواند به عنوان پرکننده استفاده شود.

در تهیه ملات معمولا نسبت وزنی گچ به مواد افزودنی حدود 70 به 30 یا 80 به 20 است.

استفاده از الگوهای فلزی یا لاستیکی برای ساخت قالب گچی

الگو قالب گچی معمولا از فلز ساخته می شود. اما ممکن است برای قالب های پیچیده تر و با جزئیات بیشتر از قالب های لاستیکی استفاده شود. به این قالب ها در صنعت ریخته گری، قالب های گچ لاستیکی گفته می شود. به عنوان مثال، اگر قالب گیری شامل زاویه های مقعر یا سطوح پیچیده با زاویه های زیاد باشد، لاستیک برخلاف فلز به اندازه کافی انعطاف پذیر است و می توان آن را به راحتی از قالب گچی جدا کرد.

این قالب های لاستیکی همچنین دارای مزایای زیر هستند:

• ارزان،
• قابل استفاده مجدد،
• دقیق تر از قالب های فولادی،
• با قابلیت تولید سریع و تعویض آسان

تلرانس های معمول این قالب ها 0.1 میلی متر (0.0039 اینچ) برای 50 میلی متر اول (2.0 اینچ) و 0.02 میلی متر برای هر سانتی متر اضافی (0.002 اینچ در هر اینچ اضافی) است. شیب 0.5 تا 1 درجه لازم است.

استفاده از گچ پاریس در صنعت قالب گیری

گچ پاریس یکی از انواع گچ است که در صنعت قالب گیری استفاده می شود. هم چنین از این گچ برای انجام تزئینات یا ساخت قرنیز نیز استفاده می شود. معمولا گچ پاریس در جاهایی کاربرد دارد که کنترل انبساط، سختی و مقاومت گچ مورد توجه اصلی نیستند. نامگذاری این گچ به دلیل وجود رسوبات فراوان گچ خالص در نزدیکی شهر پاریس است که برای ساختن این نوع گچ استفاده می شود.

ویژگی های اصلی گچ پاریس

گچ پاریس که معمولا در صنعت ریخته گری به آن گچ قالب گیری یا گچ نرم نیز گفته می شود، برای ساخت قالب یا مدل های موقتی در صنعت قالب گیری استفاده می شود که سختی و مقاومت سطح آنها اهمیت زیادی ندارد. این نوع گچ یک مدل با سطح یکنواخت فراهم می کند و دارای دانه بندی و مش ریز است. بنابراین، با استفاده از آن می توان جزئیات را به خوبی در قالب ایجاد کرد. این نوع گچ مطابق با ASTM C28 است و در مدت 27-37 دقیقه پس از مخلوط شدن خشک می شود.

برای تهیه ملات گچ پاریس باید گچ و آب با نسبت وزنی 100 به 70 با هم ترکیب شوند. گچ پاریس در کیسه های 25، 30 و 40 کیلویی به فروش می رسد.

کاربرد گچ سفال آماکو در صنعت قالب گیری

یکی دیگر از انواع گچ مورد استفاده در صنعت قالب گیر گچ آماکو است. این بهترین انتخاب برای هنرمندانی است که بیشتر با خاک رس کار می کنند و برای ریخته گری به گچ نیاز دارند. این گچ مش بندی بسیار ریزی دارد و می توان با استفاده از آن قالب های سفت و محکم و با قدرت جذب بالا تهیه کرد.

این گچ باعث جذب آب از خاک رس مدل می شود. اما در عین حال مانع از ترک خوردگی نیز می شود. گچ آماکو از گچ پاریس قوی تر است. از قالب های تهیه شده از این نوع گچ می توان بارها برای ساخت قطعات سرامیکی نیز استفاده کرد. از گچ آماکو برای ساخت قالب های دقیق شاخه ای نیز استفاده می شود.

روند ساخت قالب های گچی در صنعت قالب گیری

برای ساخت قالب های گچی در صنعت قالب گیری، ابتدا خط تقسیم تعیین می شود. در طرح های ساده تر دو قسمت کافی است و برای طرح های پیچیده تر 3 قسمت یا بیشتر در نظر گرفته می شود. سپس گچ را مخلوط کرده و با یک لایه نازک از ماده جدا کننده الگو را اسپری می کنند تا از چسبیدن گچ به قالب جلوگیری شود. سپس گچ بر روی الگو ریخته می شود و الگو کمی تکان داده می شود تا گچ تمام گوشه های قالب را پر کند.

پس از حدودا 15 دقیقه گچ خشک می شود و از قالب لاستیکی یا فلزی بیرون آورده می شود. سپس قالب در دمای بین 120 درجه سانتیگراد (248 درجه فارنهایت) و 260 درجه سانتیگراد (500 درجه فارنهایت) پخته می شود تا آب اضافی آن گرفته شود. سپس قالب خشک شده مونتاژ شده و قبل از ریختن فلز در آن گرم می شود. سپس فلز در آن ریخته می شود.

سرانجام، پس از جامد شدن فلز، قالب گچی شکسته می شود تا مدل از آن خارج شود. به همین دلیل قالب گچی معمولا آسیب می بیند و دیگر قابل استفاده مجدد نخواهد بود.  گچ دور ریخته شده می تواند با سنگ زنی بازیافت شود. اما در حین انجام این کار باید مراقبت های ایمنی انجام شود چرا که گرد و غبار و ذرات ریز سیلیس می تواند باعث آسیب به ریه شود.  

مزایای استفاده از گچ در صنعت قالب گیری

قالب گیری گچی زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که بخواهیم مدل ما سطحی بی نقص و با دقت ابعادی بالا داشته باشد. از آنجا که گچ ظرفیت هدایت حرارتی و ظرفیت حرارتی کمی دارد، باعث می شود که فلز ریخته گری در آن نسبت به قالب ماسه ای دیرتر خنک شود.

بنابراین، فلز فرصت بیشتری برای پر کردن تمام گوشه های قالب دارد. بنابراین، کار نهایی دقت ابعادی بالاتری خواهد داشت و به فلز اجازه می دهد تا مقاطع نازک را پر کند (حداقل مقطع ممکن 0.6 میلی متر (0.024 اینچ) است) که منجر به ساخت مدلی بسیار نزدیک به شکل قالب می شود و می تواند باعث کاهش هزینه ساخت قطعات پیچیده شود. هم چنین نسبت به قالب ماسه ای، کمتر قطعات اوراقی تولید می کند.  

معایب استفاده از گچ در صنعت ریخته گری

مهمترین عیب این فرآیند این است که فقط با مواد غیر آهنی مانند آلومینیوم، منیزیم و آلیاژهای روی و گاهی اوقات مس می توان از آن استفاده کرد. متداول ترین مواد در قالب گیری گچی آلومینیوم است. حداکثر دمای کار گچ 1200 درجه سانتیگراد (2200 درجه فارنهایت) است، بنابراین مواد با دمای ذوب بالاتر قالب گچ را ذوب می کنند. همچنین، گوگرد موجود در گچ با آهن واکنش می دهد و آن را برای ریخته گری مواد آهنی نامناسب می کند.

از دیگر معایب استفاده از قالب گچی در صنعت قالب گیری این است که مدت زمان طولانی خنک سازی آن باعث کاهش حجم تولید می شود. قالبهای یکبار مصرف اغلب برای خنک شدن در آب فرو برده می شوند. اما این کار باید پس از انجماد کامل فلز انجام شود تا فلز داغ به همه جا نپاشد. خنک سازی صحیح می تواند به از بین بردن قالب گچی و بیرون آوردن مدل کمک کند. هم چنین در مورد برخی آلیاژها باعث تقویت مقاومت مدل می شود.

قالب گچی مانند شن و ماسه پایدار نیست. هم چنین مقاومت آن به عوامل مختلفی از جمله قوام ملات گچ، روش های ریخته گری و روش های پخت بستگی دارد. اگر این عوامل به درستی و با دقت کنترل نشوند، قالب می تواند شکل نامناسبی پیدا کند، هنگام خشک شدن منقبض شود، سطح ضعیفی داشته باشد یا کاملاً خراب شود.

خرید گچ از درب کارخانه

برای خرید گچ سفیدکاری و خرید گچ زیرکار با قیمت عمده از درب کارخانه از محصولات سوپرگچ فولاد نو و آزادگان دیدن فرمایید:

قیمت گچ

برای اطلاع از قیمت روز گچ سفیدکاری به صفحه قیمت گچ مراجعه کنید.

جمع بندی

گچ یک ماده رایج در صنعت قالب گیری است و محبوبیت زیادی در ساخت قالب دارد. استفاده از این ماده که به صورت پودر تولید می شود، برای زمانی ایده آل است که شما می خواهید یک قالب سفت و سخت به عنوان جایگزینی برای قالب های سیلیکون یا پلی اورتان داشته باشید.

در بسیاری موارد از گچ پاریس در صنعت قالب گیری استفاده می شود. به طور معمول تهیه قالب های گچی از جنس گچ پاریس آسان است و به راحتی قابل اجرا هستند. گچ های دیگر و همچنین ترکیب های متفاوتی از گچ پاریس نیز ممکن است در فرآیندهای قالب سازی خاص تر یا با تعداد قالب تولیدی بیشتر مورد استفاده قرار گیرند. هم چنین لازم به ذکر است که در هنگام کار با گچ در صنعت قالب گیری، رعایت موارد ایمنی بسیار مهم است چرا که استنشاق گچ می تواند بسیار خطرناک باشد.